Большинство млекопитающих производят собственный витамин C с помощью фермента GULO. Около 60 миллионов лет назад люди утратили эту способность, что ученые долго считали эволюционно нейтральным, поскольку витамин C из пищи компенсировал потерю. Но новое исследование показывает, что лишение этой важной молекулы было не случайным эволюционным сдвигом, а хитрой защитой от паразитарных инфекций. Это открывает новые данные для исследования эволюции и задает немало вопросов, на которые уже начали появляться ответы.
Почему люди перестали вырабатывать витамин C
Одна из причин, по которой произошла потеря этого метаболического гена, производящего важную молекулу и превратившего ее в витамин, заключается в том, что метаболически организм адаптировался для борьбы с инфекциями, включая паразитарные. Существует очень сильная выгода от дефицита витамина C у животного, зараженного паразитами.
Исследователи из Юго-Западного медицинского центра Техасского университета изучали витамин C годами, заинтересовавшись его ролью в кроветворных стволовых клетках. Эволюционное древо указывает, что производство аскорбата (витамина C) — древняя черта, общая для большинства форм жизни, но она была утрачена даже не один раз, а несколько. Команда наблюдала, что даже паразиты потеряли синтез витамина C в ходе эволюции.
Не забывайте о нашем Дзен, где очень много всего интересного и познавательного!
Исследователи предположили, что поскольку паразиты полагаются на своих хозяев в получении питательных веществ, им может потребоваться получать витамин C от них. Другая подсказка пришла из исследования, которое обнаружило, что добавление витамина C к паразитическим шистосомным червям в лабораторных чашках позволяло им откладывать яйца.
Это предполагает возможность того, что паразитические черви могут извлекать витамин C из своего хозяина, и поэтому дефицит витамина C в организме хозяина может помочь защититься от этих паразитов.
Оказывается простой витамин C может защитить легкие от серьезных повреждений
Польза витамина C
Чтобы проверить эту гипотезу, команда создала биоинженерных мышей без фермента GULO, имитирующих зависимость человека от витамина C. Они заразили мышей Schistosoma mansoni, обычно известными как кровяные сосальщики, вместе с обычными мышами, производящими аскорбат. Мыши с дефицитом GULO получали диеты с низким содержанием витамина C.
Исследователи наблюдали, что у обычных мышей развились опухшие печень и селезенка, а также сильное воспаление, вызванное яйцами паразитов. Между тем, мыши с дефицитом витамина C были защищены: паразиты росли нормально, но самки не могли производить зрелые яйца, предотвращая как передачу болезни через фекалии, так и большинство смертей, связанных с инфекцией.
Если животное может производить собственный витамин C, его уровни всегда высоки, и шистосома постоянно откладывает яйца. Но если животные испытывают дефицит витамина C, потому что не могут его синтезировать, то появляется довольно сильная защита.
Присоединяйтесь к нам в Telegram!
Защитой от паразитов или риск цинги
Но что насчет цинги — смертельного заболевания, вызванного дефицитом витамина C? Исследователи отмечают, что требуется несколько месяцев лишения витамина C для развития симптомов цинги. Паразиты, такие как шистосомы, с другой стороны, действуют по гораздо более быстрому графику.
Существует острая выгода, обусловленная тем фактом, что паразит работает в более быстром временном масштабе, чем человек или животное-хозяин. Паразиты размножаются и распространяются значительно быстрее, чем развиваются долгосрочные последствия дефицита витамина C.
Это открытие объясняет эволюционный парадокс: потеря способности производить витамин C могла дать нашим предкам преимущество в выживании в среде с высоким паразитарным давлением. Периодический дефицит витамина C мог служить естественной защитой от паразитов, в то время как диетические источники обеспечивали достаточное количество для предотвращения цинги.
Раньше люди сами вырабатывали витамин C. Почему перестали сейчас